itciskra.ru
Транзистор с общим эмиттером – это устройство, в котором эмиттер, база и коллектор соединены с общей точкой, эмиттером. Основная особенность этого типа транзистора заключается в том, что основной ток проходит через эмиттер-коллекторную цепь, а управляющий сигнал подается на базу-эмиттерный переход. Исходя из этого принципа работы, график работы транзистора с общим эмиттером представляет особый интерес.
График работы транзистора с общим эмиттером позволяет наглядно продемонстрировать изменение значений напряжения и тока на всех трех элементах – эмиттере, базе и коллекторе – при различных условиях и сигналах управления. Этот график отражает основные характеристики транзистора и позволяет оценить его работоспособность и эффективность в различных схемах и приложениях.
Транзистор с общим эмиттером
График работы транзистора с общим эмиттером представляет собой зависимость выходного сигнала от входного сигнала. Входной сигнал подается на базовый вывод транзистора, а выходной сигнал снимается с коллекторного вывода. Результат работы транзистора может быть представлен в виде характеристик тока и напряжения.
На графике тока и напряжения для транзистора с общим эмиттером можно наблюдать несколько важных точек:
- Точка покоя – это состояние транзистора, когда входной и выходной сигналы отсутствуют. В этом случае ток коллектора и базы равны нулю, а ток эмиттера ненулевой.
- Точка активного режима – это состояние транзистора, когда входной сигнал присутствует и текущий ток коллектора ненулевой. В этом режиме транзистор работает как усилитель сигнала.
- Точка насыщения – это состояние транзистора, когда входной сигнал достигает максимального значения, а ток коллектора становится постоянным. В этом случае транзистор работает как ключ и не усиливает сигнал.
График работы транзистора с общим эмиттером позволяет определить основные параметры усиления, такие как коэффициент усиления по току (β) и коэффициент усиления по напряжению (А). Эти параметры позволяют оценить эффективность работы транзистора и его возможности для усиления сигналов.
Транзистор с общим эмиттером широко применяется в различных электронных устройствах, таких как радиоприемники, усилители звука, телевизоры и другие. Его преимущества включают высокую эффективность работы, низкий уровень шумов и возможность усиления сигналов на большие значения.
Принцип работы
При подаче положительного напряжения на базу, образуется область обедненного типа (p-область) между базой и эмиттером, а также положительный ток переноса электронов от эмиттера к базе. Таким образом, эмиттерная область является эмиттером электронов, а база — управляющим электродом.
Если ток базы достаточно большой, электроны охватывают и пересекают базовую область, чтобы достигнуть коллектора. Этот процесс называется инжекцией электронов. Большое количество электронов от эмиттера располагается в области коллектора и их энергия увеличивается, что приводит к большему току коллектора (IC).
Важной характеристикой работы транзистора с общим эмиттером является коэффициент передачи тока бета (β). Он вычисляется как отношение изменения тока коллектора к изменению тока базы: β = ΔIC / ΔIB. Большое значение β указывает на то, что малое изменение тока базы приводит к большому изменению тока коллектора, что является желательным для усиления сигнала.
Основные характеристики
Работа транзистора с общим эмиттером может быть описана с помощью следующих основных характеристик:
- Коэффициент усиления тока (β) — это отношение изменения коллекторного тока (IC) к изменению базового тока (IB). Он определяет, насколько ток усиливается транзистором. Значение β может быть разным для различных типов транзисторов и варьировать в широком диапазоне.
- Полярность тока — транзисторы могут быть либо p-n-p, либо n-p-n, в зависимости от базового материала и применяемых полупроводниковых материалов. Обратите внимание на то, что токи в эмиттере и коллекторе имеют противоположные направления в этих типах транзисторов.
- Максимальные рабочие характеристики — каждый транзистор имеет максимальные значения для рабочих токов и напряжений. Превышение этих значений может привести к повреждению или уничтожению транзистора.
- Входной и выходной импеданс — входной импеданс транзистора характеризует его способность принимать входной сигнал, выраженный в виде сопротивления. Выходной импеданс характеризует способность транзистора по передаче усиленного сигнала на следующий узел схемы или нагрузку.
Определение и понимание этих основных характеристик транзистора с общим эмиттером позволяет разработчикам электроники выбирать подходящие компоненты для различных приложений и оптимально использовать их в схемах усиления и переключения сигналов.
График работы
На графике работы видно, как транзистор ведет себя в различных режимах работы: активном, насыщения и отсечки. В активном режиме транзистор работает как усилитель сигнала, в насыщении – как коммутатор, а в отсечке – как отключатель.
График работы позволяет также определить точку перехода между режимами работы и точку насыщения, где сигнал искажается минимально и максимально усиливается.
Основные характеристики транзистора, которые можно определить с помощью графика работы, включают коэффициент усиления по напряжению (β), входное сопротивление транзистора (Rin) и выходное сопротивление транзистора (Rout).